|
|
|
|
|
|
|
|
|
E', questa, una immediata conseguenza del principio di conservazione dell'energia applicato all'idraulica. Vediamo alcuni casi riferiti a due sezioni di una condotta percorsa da un liquido ideale(*), nelle condizioni di validità del teorema di Bernoulli. Nelle figure il verso di percorrenza è da sinistra a destra; la linea dei carichi totali è in rosso; la linea piezometrica è in blu; tutte le quote vanno prese dall'asse del tubo.
1) tubo orizzontale, sezione costante: in questo caso le tre forme di energia sono assolutamente costanti lungo la condotta e le linee rappresentative sono entrambe orizzontali (fig.1); infatti:
2) tubo orizzontale, sezione variabile: in questo caso l'energia cinetica cresce dove il diametro è minore e diminuisce dove il diametro è maggiore, per cui la linea piezometrica assume l'aspetto di una spezzata, più distante dalla linea dei carichi totali (che è sempre e solo orizzontale!) dove il diametro diminuisce, più vicina dove il diametro aumenta (fig.2);
3) tubo in salita, sezione costante: in questo caso l'energia cinetica è costante e quindi la linea piezometrica è orizzontale; diminuisce però la sua distanza dall'asse del tubo per cui l'energia di pressione diminuisce di quanto aumenta l'energia potenziale. Possiamo scrivere infatti (fig.3):
4) tubo in salita, sezione variabile: in questo caso (come nel caso 2) l'energia cinetica cresce dove il diametro è minore e diminuisce dove il diametro è maggiore, per cui la linea piezometrica assume l'aspetto di una spezzata, più distante dalla linea dei carichi totali dove il diametro diminuisce, più vicina dove il diametro aumenta ; inoltre (come nel caso 3) diminuisce la sua distanza dall'asse del tubo per cui l'energia di pressione diminuisce di quanto aumenta l'energia potenziale. Possiamo scrivere quindi (fig.4):
5) tubo in discesa, sezione costante: in questo caso (come nel caso 3) l'energia cinetica è costante e quindi la linea piezometrica è orizzontale; aumenta però la sua distanza dall'asse del tubo per cui l'energia di pressione aumenta di quanto diminuisce l'energia potenziale (l'inverso del caso 3). Possiamo scrivere infatti (fig.5):
6) tubo in discesa, sezione variabile: in questo caso (come nel caso 2) l'energia cinetica cresce dove il diametro è minore e diminuisce dove il diametro è maggiore, per cui la linea piezometrica assume l'aspetto di una spezzata, più distante dalla linea dei carichi totali dove il diametro diminuisce, più vicina dove il diametro aumenta; però (come nel caso 5) aumenta la sua distanza dall'asse del tubo per cui l'energia di pressione aumenta di quanto diminuisce l'energia potenziale. Possiamo scrivere quindi (fig.6):
(*) Nel caso del liquido reale, valgono le stesse considerazioni e quasi le stesse figure, purché si ricordi che la linea dei carichi e la piezometrica sono inclinate verso il basso nel senso del moto.